高中化学必修一课时1.1 物质的分类与转化

课时1.1物质的分类及转化【学习目标】1、了解物质分类的方法和依据，认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类2、熟悉酸、碱、盐的性质，熟悉常见物质之间的转化关系【主干知识梳理】一、同素异形体1、含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体如：金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体2、产生同素异形体的原因(1)组成分子的原子数目和成键方式不同，如：氧气(O2)和臭氧(O3)(2)原子的排列方式不同，如：金刚石和石墨3、研究对象(1)同素异形体是指单质，不是指化合物(2)互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的，构成它们的原子的核电荷数相同4、同素异形体的“同”“异”的含义(1)“同”——指元素相同；(1)“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异5、同素异形体的“结构决定性质”(1)同素异形体的结构不同，性质存在差异(2)物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大6、相互转化：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，它们之间的转化属于化学变化，但在转化的过程中没有涉及化合价的变化【即学即练1】1、清晨，松树林中的空气特别清新，是因为有极少量的氧气变成了臭氧，反应的方程式为3O22O3。下列说法中正确的是(　　)A．这是一个化合反应B．由氧元素构成的物质是纯净物C．产生的臭氧与氧气是氧元素的同素异形体D．这个反应属于物理变化2、科学家们最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C70。下列说法不正确的是(　　)A．C70是一种化合物B．它的相对分子质量为840C．它的化学性质和金刚石相似D．C70和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质二、物质的分类方法1、物质分类标准：对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类对下列化合物进行分类：①NaCl　②HCl　③CaCl2　④CuO　⑤H2O　⑥Fe2O3(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准，可分为固体：①③④⑥、液体：⑤、气体：②(2)依据物质的元素组成为标准，可分为氯化物：①②③、氧化物：④⑤⑥(3)依据物质的组成和性质为标准，可分为酸：②、盐：①③、氧化物：④⑤⑥2、交叉分类法：对同一物质按不同的标准进行分类如：Na2CO3从其组成的阳离子来看，属于钠盐，从其组成的阴离子来看，则属于碳酸盐\n3、树状分类法：按照一定标准对同类事物进行再分类如：物质的分类(依据组成和性质)物质纯净物（同种物质）单质（同种元素）金属单质：K、Ca、Na、Fe、Cu…..非金属单质：H2、O2、C、S、P…..稀有气体：He、Ne、Ar、Kr、Xe化合物（不同种元素）无机化合物氧化物酸碱盐氢化物金属氢化物非金属氢化物有机化合物烃烃的衍生物糖类油脂蛋白质有机高分子化合物混合物（不同种物质）【微点拨】①单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质②化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物③纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点④混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点【即学即练2】1、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是(　　)单质氧化物酸碱盐A金刚石水硫酸烧碱胆矾B黄铜NO2盐酸石灰水FeSO4C碘酒一氧化碳磷酸熟石灰食盐DH2Fe3O4HNO3纯碱小苏打2、如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则下列选项中，能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是(　　)A．①单质、③化合物B．②碱、⑤氧化物C．④碱、⑤含氧化合物D．④含氧化合物、③氧化物3、分类法是一种行之有效，简单易行的科学方法，人们在认识事物时可以采取多种分类方法，下列关于“Na2CO3”的分类不正确的是()A．化合物B．氧化物C．碳酸盐D．钠盐\n三、物质的分类1、单质分类2、氧化物的分类(1)酸性氧化物：和碱反应只能生成盐和水的氧化物，酸性氧化物又称酸酐如：CO2是碳酸的酸酐，SO3是硫酸的酸酐(2)碱性氧化物：和酸反应只能生成盐和水的氧化物例：CaO、Fe2O3均是碱性氧化物【微点拨】①碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如：Mn2O7为酸性氧化物、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物②酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如：CO、NO等③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸碱。如：SiO2、CuO④NO、CO是不成盐氧化物．它们既不和酸反应又不和碱反应【即学即练3】1、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为(　　)①金属氧化物也可以是酸性氧化物②非金属氧化物一定是酸性氧化物③碱性氧化物一定是金属氧化物④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物⑤能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物A．③④⑤B．①②③C．②④⑤D．①②③④⑤2、下列关于氧化物的叙述中正确的是()A．金属氧化物一定是碱性氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物B．碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物C．碱性氧化物都能与水化合生成碱D．酸性氧化物都能与水化合生成酸3、酸的分类\n4、碱的分类5、盐的分类(1)盐的概念：电离时生成的阳离子是金属离子或(NH4＋)，阴离子是酸根离子的化合物(2)盐的分类：盐可分正盐、酸式盐、碱式盐①正盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子是酸根离子的盐。如：Na2SO4、NH4NO3②酸式盐：电离时生成的阳离子除金属离子(NH4＋)外还有H＋，阴离子是酸根离子的盐。如：NaHSO4、NaHCO3③碱式盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子除酸根外还有OH－的盐如：Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)6、化合物的分类\n四、物质的转化1、金属、氧化物、酸、碱和盐的化学通性(1)金属的化学通性：以“Fe为例”反应方程式化学性质反应实例(写出化学反应方程式)反应类型①金属＋氧气―→金属氧化物②金属＋酸―→盐＋氢气③金属＋盐―→盐＋金属(2)氧化物的化学通性反应方程式化学性质反应实例(写出化学反应方程式)反应类型①酸性氧化物＋水―→含氧酸②酸性氧化物＋碱―→盐＋水③酸性氧化物＋碱性氧化物―→盐④碱性氧化物＋水―→碱⑤碱性氧化物＋酸―→盐＋水(3)酸的化学通性反应方程式化学性质反应实例(写出化学反应方程式)反应类型①酸遇酸碱指示剂发生显色反应酸遇紫色石蕊变成红色②酸＋活泼金属―→盐＋氢气③酸＋碱―→盐＋水④酸＋碱性氧化物―→盐＋水⑤酸＋盐―→新酸＋新盐(4)碱的化学通性反应方程式化学性质反应实例(写出化学反应方程式)反应类型①碱遇酸碱指示剂发生显色反应碱遇石蕊变红，遇酚酞变红②碱＋酸性氧化物―→盐＋水③碱＋酸―→盐＋水④碱＋盐―→新碱＋新盐(5)盐的化学通性反应方程式化学性质反应实例(写出化学反应方程式)反应类型①盐＋酸―→新酸＋新盐②盐＋碱―→新碱＋新盐③盐＋盐―→新盐＋新盐④盐＋金属―→盐＋金属【即学即练4】1、从铁、盐酸、氧气、水、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种作为反应物，按下列反应类型各写一个化学方程式：(1)化合反应_________________________________\n(2)分解反应_____________________________________(3)置换反应_____________________________________(4)复分解反应____________________________________2、从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素，组成属于表中第一栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸碱含氧酸盐化学式用你在上表中所填的物质写出符合要求的化学方程式：(1)酸性氧化物＋碱性氧化物：_____________________________________(2)酸性氧化物＋足量的碱：________________________________________(3)碱性氧化物＋足量的酸：_________________________________________2、物质的转化：根据物质的组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型化学反应方程式反应类型①2Ca＋O2===2CaO化合反应②CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应③CaO＋CO2===CaCO3化合反应④Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH复分解反应⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O复分解反应⑥CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O复分解反应1、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图图示解读：(1)金属单质―→碱性氧化物，如：4Na＋O2===2Na2O(2)碱性氧化物―→碱，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2(3)金属单质―→盐，如：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(4)碱性氧化物―→盐，如：CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O(5)碱―→盐，如：Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O(6)非金属单质―→酸性氧化物，如：S＋O2SO2(7)酸性氧化物―→酸，如：CO2＋H2O===H2CO3(8)非金属单质―→盐，如：2Na＋Cl22NaCl(9)酸性氧化物―→盐，如：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(10)酸―→盐，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O\n【课后作业】1、意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是(　　)A．N4属于一种新型化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的相对分子质量为28D．N4与N2互为同素异形体2、某气体经过检验只含有一种元素，则该气体是(　　)A．一种单质B．一种化合物C．单质与化合物的混合物D．可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物3、下列各项描述的判断正确的是(　　)选项描述结论A由同种元素组成的物质一定是纯净物正确B科学家最近合成了一种新型的化合物S8正确C红磷转化为白磷是物理变化错误D纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体错误4、下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是(　　)A．碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B．碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C605、经测定，常温常压下的一瓶气体中只含有碳、氧两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是(　　)A．一种化合物B．一种单质和一种化合物的混合物C．两种化合物D．两种单质6、实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图所示。某同学取用KOH溶液后应把试剂瓶放回的位置是(　　)7、物质的分类如下图所示由图判断下列说法中不正确的是(　　)A．甲图所示的分类方法属于树状分类法B．乙图所示的分类方法属于交叉分类法C．碱性氧化物一定是金属氧化物D．非金属氧化物一定是酸性氧化物8、下列物质的分类采用树状分类法的是(　　)A．铁是单质，又是导体B．氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物C．氯化钠是钠的化合物，又是氯化物D．氢氧化钙是纯净物、化合物，又是碱\n9、国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂，长期食用有害健康，请问胆矾是一种(　　)A．氧化物B．盐C．碱D．酸10、根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是(　　)A．CaCO3B．P2O5C．CuOD．KMnO411、NaHSO4在水溶液中能够电离出Na＋、H＋和SO。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是(　　)A．NaHSO4是盐B．NaHSO4是酸C．NaHSO4是钠盐D．NaHSO4是酸式盐12、下列试剂中，属于纯净物的是(　　)A．饮用纯净水B．水银C．石灰水D．肥皂水13、下列物质的分类正确的是(　　)碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物AKOHHNO3CaCO3CaOSO2BNaOHHClNaHSO4Na2OCOCCu2(OH)2CO3CH3COOHCaF2COSO2DNa2CO3H2SO4NaOHSO2CO214、下列说法正确的是(　　)A．含有氧元素的化合物一定是氧化物B．纯净物一定由同种分子构成C．含一种元素的物质一定是单质D．由同种分子构成的物质一定是纯净物15、下列物质一定是由三种元素组成的是(　　)A．氧化物B．碱C．酸D．盐16、在高空中有一层臭氧层，它吸收了太阳光中绝大部分紫外线，使地球上的生物免受紫外线伤害，臭氧(O3)是一种(　　)A．混合物B．氧化物C．单质D．化合物17、下列物质既属于纯净物又属于化合物的是(　　)A．石墨B．干冰C．盐酸D．食盐水18、将下列各组物质，按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是(　　)A．银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐B．碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙C．氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾D．铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠19、下列变化不能通过一步化学反应实现的是(　　)A．BaCl2→BaSO4B．CuO→Cu(OH)2C．NaOH→Na2SO3D．MgSO4→Mg(OH)220、给图中①～⑤选择适当的物质，使连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。(1)请推断它们的化学式分别为①________；②________；③________；④________；⑤________(2)写出下列反应的化学方程式：①和②：________________________________________________________________________②和④：________________________________________________________________________②和⑤：________________________________________________________________________③和④：________________________________________________________________________\n【物质的分类及转化】答案【即学即练1】1、C。解析：氧气与臭氧的转化只有一种反应物，所以不属于化合反应，A项错误；由氧元素可形成O2、O3两种单质，当O2与O3混合时不属于纯净物，B项错误；O2、O3均为氧元素的同素异形体，C项正确；O2与O3属于不同物质，所以该过程为化学变化，D项错误。2、A。解析：依题意，C70是一种分子，从其化学式可知，一个C70分子由70个碳原子构成，C70应是碳的单质，不属于化合物。【即学即练2】1、A。解析：B项,黄铜、盐酸、石灰水都属于混合物,错误;C项,碘酒属于混合物,错误;D项,纯碱属于盐,错误。2、C。解析：因大圆圈表示纯净物，由图中②③④⑤包含关系可知②是化合物，①是单质。氧化物和碱均含氧元素，所以⑤是含氧化合物。3、B【即学即练3】1、C。解析：金属氧化物也可以是酸性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物，①正确；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等为不成盐氧化物，②错误；碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物，一定是金属氧化物，③正确；碱性氧化物与酸反应只生成盐和水，如过氧化钠和盐酸反应生成盐和水，但同时还有氧气生成，其不是碱性氧化物，④错误；能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2和碱反应生成盐和水，但发生的是氧化还原反应，⑤错误；综上C符合题意。2、B【即学即练4】1、(1)3Fe＋2O2Fe3O4(2)2H2O2H2↑＋O2↑(其他合理答案也可)(3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(其他合理答案也可)(4)HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO32、　类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸碱含氧酸盐化学式SO3K2OH2SO4KOHK2SO4(1)SO3＋K2O===K2SO4(2)SO3＋2KOH===K2SO4＋H2O(3)K2O＋2H2SO4===2KHSO4＋H2O解析：由题给4种元素形成的氧化物有H2O、H2O2、SO3、SO2、K2O、K2O2(过氧化物不属于碱性氧化物)等，其中属于酸性氧化物的有SO3、SO2；属于碱性氧化物的有K2O；形成的含氧酸有H2SO4、H2SO3；形成的碱有KOH；形成的含氧酸盐有K2SO4(正盐)、K2SO3(正盐)、KHSO4(酸式盐)、KHSO3(酸式盐)。(1)酸性氧化物和碱性氧化物反应生成盐，如SO3＋K2O===K2SO4，SO2＋K2O===K2SO3；(2)酸性氧化物和足量碱反应生成正盐和水，如SO3＋2KOH===K2SO4＋H2O，SO2＋2KOH===K2SO3＋H2O；(3)碱性氧化物和足量的酸反应生成酸式盐和水，如K2O＋2H2SO3===2KHSO3＋H2O，K2O＋2H2SO4===2KHSO4＋H2O。【课后作业】1、D。解析：N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的相对分子质量为56。2、D。解析：只含有一种元素的物质可能是纯净物单质(如O2)，也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。3、C。解析：氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错误；S8只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B错误；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化均是化学变化，C正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体，D的结论错误。4、A。解析：碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相似，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。\n5、D。解析：常温常压下的一瓶气体是只含有碳、氧两种元素的物质，不可能是两种单质；可能是化合物或纯净物(如一氧化碳)；也可能是混合物(如一氧化碳、二氧化碳、氧气、臭氧的混合气体)。6、D。解析：KOH属于碱类物质，应与NaOH放在一起，故选D。7、D。解析：非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等。8、B。解析：A、C、D涉及的都是交叉分类法。9、B。解析：胆矾、绿矾等结晶水合物都属于盐、纯净物。10、B。解析：CO2、SO2属于酸性氧化物，CaCO3、KMnO4属于盐，CuO属于碱性氧化物。11、B。解析：依题意NaHSO4在水溶液中能够发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，NaHSO4不属于酸，答案选B。12、B。解析：混合物是由两种或两种以上物质组成的；纯净物是由一种物质组成的。13、A。解析：一氧化碳不是酸性氧化物，也不是碱性氧化物；二氧化硫是酸性氧化物。14、D。解析：含有氧元素的化合物(如硫酸)不一定是氧化物；纯净物可由原子构成(如金刚石)；含一种元素的物质(如O2和O3的混合气体)不一定是单质。15、B。解析：碱一定是由三种元素组成。16、C。解析：臭氧(O3)是由一种元素组成的单质，属于纯净物。17、B。解析：石墨属于单质；盐酸和食盐水属于混合物；干冰是固体二氧化碳，属于纯净物、化合物。18、C。解析：选项A中的食盐为混合物；选项B中的碘酒为混合物，硫酸氢钠属于盐而不属于酸；选项D中的石灰水为混合物。19、B。解析　CuO难溶于水，不能与水反应。20、(1)Fe　H2SO4　CO2　CaO　Na2CO3(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2OH2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑CO2＋CaO===CaCO3解析：据单质①能和酸②发生化学反应，由题意可推知①应为活泼金属单质即为铁，而酸只有H2SO4，则氧化物④应为金属氧化物CaO，则氧化物③为酸性氧化物，即CO2，⑤属于盐且既能与稀硫酸反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。